Beginnen wir mit -  NICHTS

Schwere Materie  - ein Gleichgewichtsprozess

Vakuum ist nicht leer. Seit tausenden Jahren ist leerer Raum bei Physikern und Philosophen Gegenstand der Diskussion. Ein ruhender Äther steht zum Beispiel bei der Le-Sage Gravitation und der Lorentzsche Äthertheorie am Ende des 19. Jahrhunderts für das Vakuum, das Newton einfach Raum nannte. Obwohl seit 1904 die Physik ohne Äther auszukommen scheint, wird etwas Ähnliches immer wieder in Erwägung gezogen, zum Beispiel hier.

In der Quantenmechanik ist das Vakuum voll von virtueller Energie, der Vakuumenergie.
Professor Hans-Peter Dürr vermutete z.B. hier im Vakuum ein Etwas, das noch sehr viel elementarer ist als das, was wir Materie oder Realität nennen. Er sah in dem, was wir Materie nennen etwas unablässig neu, als Resultat der Wechselwirkung der Wirks miteinander Entstehendes. Für ihn war das Vakuum voller ´Wirks´. 

Um sich ein energiegeladenes Vakuum vorzustellen denken wir an eine Raumzelle und aus allen Richtungen kommende Impuls tragende Objekte  kurz ITO, welche die Raumzelle unablässig durchströmen. Die ITO-Objekte (oder Wirks nach H-.P. Dürr) stellen wir uns hier als Kugeln vor, die sich geradlinig bewegen und die sich in beliebigen Achslagen drehen können. Apropos Impuols und Drehimpuls: Das Plancksche Wirkungsquantum hat die Maßeinheit eines Drehimpuls. (Newtons Hitze-Problem wird unten gelöst).
In einem Ausschnitt dieses Raumes gehen dann von allen Seiten gleich viele und energetisch gleiche ´starke´ ITO (Wirks->Impuls + Drehimpuls) hinein und gegenüber wieder heraus. Sie stören sich nicht gegenseitig – vorerst jedenfalls.

In diesen Raum´legen´ wir nun gedanklich ein der Quantenmechanik entlehntes Elementarteilchen. Elementarteilchen sind hier keine punktförmigen Partikel, sondern es sind ausgedehnt schwingende Objekte, die als stehende Wellen, Materiewellen oder Wellenpakete bezeichnet werden. In der Quantenmechanik sind sie  harmonischer Oszillator.

In einer solchen mit Energie gefüllten Umgebung sollen unsere Elementarteilchen ´schwingend existieren´. Die Gestalt der stehenden Wellen wird keine so scharfe Umgrenzung zeigen wie im Bild unten.
Wesentlich für ihre Existenz ist die ausgeglichene Impulsbilanz zwischen den ITO oder Wirks aus dem Welthintergrund und den intern oszillierenden ITO. Im Verlauf eines Schwingungszyklus des Teilchens sollen sich die bei der Wechselwirkung mit der Umgebung ausgetauschten Impulse aufheben.
 
Im Bild unten sind die Impulse, die von Außen auf die einfache Schwingungsfigur wirken als magenta Pfeile dargestellt. Die blauen Pfeile stehen für die innerhalb der Ausdehnung der Schwingungsgestalt des Teilchens oszillierende Impulse.
Eine solche Materiewelle nimmt einen bestimmten Raum ein (Potentialtopf), der von einem darin unablässig oszillierenden Impuls tragenden Objekt (einem ITO) ständig mehr oder weniger ´frei´ gehalten wird, indem es die von Außen anströmenden ITO reflektiert.

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Rückblick

Da die Wechselwirkung auf aus dem Welthintergrund kommender Energie basiert, wird klar dass wir die demnächst eintreffenden Impulsströme an einem bestimmten Ort nicht 100%ig genau vorhersagen können. Wir können die an der WW beteiligten Impulse niemals ´kommen sehen´.  Bestenfalls können wir auf Basis der bisherigen Erfahrung die Situation für die nächsten Momente mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit abschätzen - auch eine Erkenntnis der QM übrigens.

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Das hier grob beschriebene Modell lässt natürlich noch Vieles offen.

1. Es wäre zu Beispiel zu klären, wie die Wellenpakete auf oben schon angedeutete veränderte Strömungsverhältnisse reagieren.
2. spielt das Geschehen bisher in einer, zwar mit Energie gefüllten, aber ansonsten noch vollkommen dimensionslosen Umgebung.
   
3. soll natürlich am Ende damit auch die elektromagnetischen Wechselwirkung dargestellt werden können.

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Materiewellen sind anpassungsfähig

Starten wir einen Gedankenversuch. Denken wir zunächst wieder ein kugelförmiges Wellenpaket. Damit die Kugel eine Kugel bleibt, muss der Innere Impulsdruck genau dem Druck entsprechen, den der Impulsstrom von außen auf die Kugeloberfläche ausübt.

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Die Grafiken unten zeigt zwei Wechselwirkungsfiguren, die sich in einem isotropen und homogenen Impulsstrom (Bezugssystems Bildschirm) befinden.

Wenn die linke Figur im Bild ruht und sich die rechte Figur gleichförmig nach rechts bewegt,
kann die Gleichgewichtsbedingung in beiden Fällen erfüllt  sein.

p(i) steht für interne Impulse, P(a) für die äußere Impulse, T ist die Dauer eines Schwingungszyklus der Figur.
Erläuterung zur idealisierten Darstellung hier.

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1. Das in Bild ruhende Wellenpaket (links) ´sieht´ das bewegte Wellenpaket neben sich vorbeifliegen. Es vermutet, dass dieses Wellenpaket früher einmal durch starke Impulse beschleunigt wurde und sich diese irgendwie in dessen Schwingungsgestalt integriert haben. Die vorbei fliegende Materiewelle scheint auch länger für einen kompletten Zyklus zu benötigen (Zeit) und außerdem erscheint sie irgendwie ´verformt´. Wir wissen: Erst diese ´Verformung´ gewährleistet, dass sich die rechte Schwingungsfigur gegenüber der Umgebung im Gleichgewicht befindet.
   
   
2. Dieser Gleichgewichtszustand vermittelt andererseits auch der rechten Figur das Empfinden der Ruhe so, wie es das im Bild links ruhende Wellenpaket (die Kugel) empfindet. Beide fühlen sich subjektiv ´rund´ und ausgeglichen. Da jedes die eigenen Maßstäbe benutzt um die Gestalt des an ihm vorbei fliegenden Objektes zu ´vermessen´, erschient auch der bewegten Materiewelle das an ihm vorbei fliegende, tatsächlich aber in der Zelle (im Bild) ruhende Wellenpaket räumlich und zeitlich ´verformt´.
   

Es ist also kein Unterschied, ob man vom Standpunkt eines Objektes, das im homogenen isotropen Strömungsbild ruht die Welt betrachtet oder die Welt vom Standpunkt eines Objektes betrachtet, das sich im homogenen und isotropen Strömungsbild kräftefrei bewegt. Die Physik läuft in beiden Situationen (in beiden Bezugssystemen) auf die gleiche Weise ab. Doch obwohl aus Sicht der jeweiligen Objekte es nicht erkennbar ist, ob es im lokal isotropen und homogenen Impulshintergrund ruht oder sich diesem gegenüber kräftefrei bewegt, ist die Wahrnehmung der Gestalt der weiteren Umgebung in den beiden Fällen nicht gleich.

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Körper bestehen aus Materiewellen, sie sind also nichts ´Festes´ und ´Unveränderliches´. Insbesondere dürfen wir sie nicht mit Partikeln (wie bei Le Sage u.A.) assoziieren. Das Gleichgewicht zur Umgebung ist das zu Grunde liegende Prinzip. Diese WW erst ermöglicht Materiewellen zeitlich zu existieren indem sie sich unablässig an ihre jeweilige Umgebung anpassen.

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Erläuterung zur idealisierten Darstellung hier.

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Zwei Szenarien: 
a) ein sich gleichförmig bewegendes Teilchen (Materiewelle) wird z.B. von ´Außen´ hart angestoßen (es nimmt Impulse in sich auf) und wird beschleunigt. Es bewegt sich danach in der gleichen Umgebung anders als vorher. Der Stoß hat in der Materiewelle ´Spuren´ hinterlassen. Die Stoßenergie (die vermittelten Impulse) wurden in die Dynamik der Materiewelle ´eingelagert´ (akkumuliert), wobei sich der Wechselwirkungsquerschnitt an der ´Oberfläche´ des Teilchens so verändert, dass die Schwingungsgestalt wieder zum neuen Bewegungszustand gegenüber der Umgebung passt. Impulsbilanz über einen Zyklus ist ausgeglichen - das Teilchen befindet sich nach der Akkumulation der Stoßenergie nur in einer anderen gleichförmigen Bewegung als zuvor.

b) ein sich gleichförmig bewegendes Teilchen aus isotropen Gefilden gelangt zunehmend in einen Raumbereich mit anisotroper Impulsbilanz (Gravitation?). Da sein Energiegehalt und damit seine Schwingungsfígur gleich bleibt, wird es stetig in Richtung des von Außen einwirkenden Impulsdefizits beschleunigt. Die Intensität der Beschleunigung steht im Verhältnis zu dem im Teilchen akkumulierten Impuls (Massenträgheit) und dem an ihm resultierenden Impuls aus dem Hintergrund. Wäre das Teilchen in ein Gravitationsfeld gelangt, würden wir sagen, es ´fällt frei´ - Bild unten.

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Das wäre das Relativitätsprinzip. Sowohl das Galileische, als auch das Relativistische.   

Raum ist `gedankliche Aneinanderreihung von Körpern´

Nun ist das, was wir Materie nennen, der eigentliche ´Rohstoff´ von dem, was wir als Körper bezeichnen. Die Gestalt von Körpern beruht auf dem Zusammenhalt seiner Atome und Moleküle. Deren Anordnung wiederum beruht auf den Eigenschaften ihrer Elektronenhüllen (Pauli), und damit sind wir bei der eigentlichen, unsere Körpergestalt bestimmenden Wechselwirkung: der Elektromagnetischen Wechselwirkung. Richtig, bei Maxwell. Doch der kommt später. Zunächst zu den...

Dimensionen

Körper haben Dimensionen, Ausdehnungen. Heute benutzen wir in der Regel einen körperlichen Maßstabe (Zollstock)  oder auch elektromagnetische Eichmethoden (Wellenlänge), was aber wie oben gesehen auf das Gleiche hinausläuft, da letztlich beide auf elektromagnetischer Wechselwirkungen basieren.
Diese Maßstäbe benutzen wir um die Gestalt anderer Körper und auch um die Abstände zwischen ihnen zu bestimmen. Nun bestehen aber unsere Körper (und damit auch die Maßstäbe) aus Materiewellen, welche sich unablässig mit der lokalen Umgebung in WW befinden. Die oben formulierte Voraussetzung - das Gleichgewicht- führt zu der subjektiven Wahrnehmung, sich immer ´rund´ zu fühlen.
Kugeln sind dreidimensionale Objekte deren Abmessungen wir mit der Gleichung  X²+Y²+Z²=0  beschreiben. Vom Mittelpunkt der Kugel ausgehend bilden der jeweilige Abstand zur Oberfläche (orthogonal in Richtung x-y-z) die Einheits-Maßstäbe, die auch der Bemessung der Umgebung zu Grunde gelegt werden.

Oben haben wir gesehen, dass ein sich in der Raumzelle mit isotropen Strömungsbild ´ruhend´ wähnendes Teilchen (Materiewelle) den es umgebenden Raum anders wahrnimmt, als eine darin schnell bewegtes Teilchen. Obwohl der ´Körper´ des Bewegten von der Raumzelle aus betrachtet nicht mehr ´rund´ ist, empfindet sich das sich darin gleichförmig bewegende Teilchen (Wellenpaket) selbst als ruhend und ´rund´.

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Idealisiert dargestellt: Ein in einer homogenen und isotropen Strömung (Bildhintergrund) sich kräftefrei schnell nach rechts bewegender Körper (oder Materiewelle) wird von der Raumzelle aus gesehen andere Maßstäbe zur Vermessung der Umgebung verwenden als ein darin Ruhender Körper.

 

Der WW-Vorgang ist ein Gleichgewichtsprozess. Die Abstände zwischen den Schwingungszyklen (die ovalen Linien) kann man als Einheitsmaßstäbe der Materiewelle in die verschiedenen Richtungen ansehen. Sie haben aus Sicht des Teilchens in alle Richtungen den Wert 1.
Die Materiewelle kann nicht erkennen, dass diese Maßstäbe ´subjektiv´ gewonnene Maßstäbe sind. Der Körper (zusammengesetzt aus Materiewellen)  hat nur seine Maßstäbe und keinerlei Anlass daran zu zweifeln, dass seine Maßstäbe die ´richtigen´ Maßstäbe für die Bewertung des es umgebenden Raumes sind.

Die richtungsabhängige Skalierung spiegelt die ausgeglichene Impulsbilanz wider. Vom Schwerpunkt der Figur aus gesehen muss über einen Schwingungszyklus der Impulsdruck in Richtung der Komponente (x-) ´in Bewegungsrichtung´ gleich dem Impulsdruck in Richtung der Komponenten (X+) sein.

Solange sich ein solches Teilchen in einer Raumzelle kräftefrei bewegt, verändert sich seine Wahrnehmung über die Abstände von Objekten in der Umgebung nicht. Wird es erheblich beschleunigt, dann wird das Wellenpaket wegen seiner nun veränderten Einheitsmaßstäbe auch eine veränderte Umgebung wahrnehmen !
Die Abstände zu Objekten ´in´ Bewegungsrichtung verändern sich.  Das Teilchen kann sich über die Veränderung der Welt nur wundern. Tatsächlich scheint die Veränderung der gesamten Welt infolge einer Bewegungsänderung dem philosophischen Prinzip zu widersprechen, dass die Welt außerhalb und unabhängig von unserem Sein / Bewusstsein existiert...

Der Grund für die erlebte Veränderung der Umgebung liegt darin, dass der Einheits-Maßstab des Teilchens in Bewegungsrichtung nach seiner Beschleunigung kleiner (oder größer) geworden ist. Um die Entfernung zwischen realen Objekten zu bewerten passen plötzlich viel mehr (oder weniger) dieser Einheitsmaßstäbe bis zum Ziel gedanklich hintereinander.

Welcher Maßstab stimmt nun? Antwort: Beide. Genau genommen gibt es fast unendlich viel mögliche solcher Maßstäbe. Alle sind abhängig von der Relativbewegung gegenüber dem lokalen Bezugssystem sowie den darin momentan herrschenden Bedingungen, wie Anisotropie und Gravitationspotential.

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Zusammengefasst:
Wir haben hier die Vakuumenergie mit Hilfe einer lokal anstehenden allseitigen Impulsströmung veranschaulicht und eine Wechselwirkung mit darin schwingender Materie modelliert.
Wie und weshalb die Impulsströme aus dem Welthintergrund sich verändern, wo ihre Quellen und Senken sind (Divergenzen), sehen wir später.
Das Wesentliche unseres Bildes vom Raum und den darin befindlichen Materiewellen ist die Wechselwirkung zwischen beiden und, dass eine zeitliche Existenz der schweren Materie (-wellen) auf einem Gleichgewichtsprozess beruht. Dieses Gleichgewicht führt dann zur Erfahrung der gleichen Physik in zueinander gleichförmig bewegten Bezugssystemen.

Die hier als Prinzip eingeführte Gleichgewichtsbedingung nimmt dann dem Invarianzprinzip oder Relativitätsprinzip der SRT seinen Rang als Prinzip, aber nichts darüber hinaus. Die physikalische Erfahrung der Relativität bleibt unangetastet. Die WW zwischen Materie und diesem Raum öffnet dafür Möglichkeiten die QM und die RT´s als zwei Ableitungen aus einem allgemeineren Weltmodell anzusehen.

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Noch eine kurze Bemerkung zu den verschiedenen Stilen, die Ihr auf den Seiten hier findet: In meinem Buch ´Überall ist die Mitte´ aus 2003 habe ich mich an junge Neugierige gewendet.(Auszüge blau unterlegt im Menu rechts). Eigentlich wollte ich in einfacher Sprache formulieren, aber ich fürchte das gelang nicht immer. Seid also bitte nachsichtig.